Ứng dụng vật liệu hấp thụ RFID

Với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại, tác động của bức xạ sóng điện từ đến môi trường ngày càng gia tăng. Tại các sân bay, máy bay không thể cất cánh do nhiễu sóng điện từ và bị hoãn; trong Bệnh viện, điện thoại di động thường cản trở hoạt động bình thường của các thiết bị chẩn đoán và điều trị điện tử khác nhau. Vì vậy, việc kiểm soát ô nhiễm điện từ và tìm ra loại vật liệu có thể chịu được và làm suy yếu các vật liệu hấp thụ bức xạ điện từ đã trở thành một chủ đề chính trong khoa học vật liệu.

Cái gọi là vật liệu hấp thụ rfid hoặc rf dùng để chỉ một loại vật liệu có thể hấp thụ năng lượng sóng điện từ chiếu lên bề mặt của nó. Trong các ứng dụng Kỹ thuật, ngoài việc yêu cầu vật liệu hấp thụ phải có tốc độ hấp thụ sóng điện từ cao ở dải tần số rộng, nó còn phải có trọng lượng nhẹ, khả năng chịu nhiệt độ, chống ẩm, chống ăn mòn và các đặc tính khác.

Bức xạ điện từ gây tổn hại trực tiếp và gián tiếp cho cơ thể con người thông qua các hiệu ứng nhiệt, hiệu ứng không nhiệt và hiệu ứng tích lũy. Nghiên cứu đã xác nhận rằng vật liệu hấp thụ ferit có hiệu suất tốt nhất. Chúng có đặc điểm là dải tần hấp thụ cao, tốc độ hấp thụ cao và độ dày phù hợp mỏng. Áp dụng vật liệu này vào thiết bị điện tử có thể hấp thụ bức xạ điện từ bị rò rỉ và loại bỏ nhiễu điện từ. Theo định luật sóng điện từ truyền trong môi trường từ độ thấm từ thấp đến độ thấm từ cao thì ferrite có độ thấm từ cao được dùng để dẫn sóng điện từ. Thông qua sự cộng hưởng, nó hấp thụ một lượng lớn năng lượng bức xạ của sóng điện từ, sau đó chuyển đổi năng lượng của sóng điện từ thành năng lượng nhiệt thông qua khớp nối.

Trong các công nghệ tàng hình và tương thích điện từ (EMC) ngày càng quan trọng, vai trò và trạng thái của vật liệu hấp thụ sóng điện từ là rất nổi bật. Nó đã trở thành một vũ khí thần kì và “vũ khí bí mật” cho các biện pháp đối phó điện tử trong quân sự hiện đại. Ứng dụng của nó chủ yếu ở các khía cạnh sau.

công nghệ tàng hình

Bằng cách phủ vật liệu hấp thụ lên máy bay, tên lửa, xe tăng, tàu, nhà kho, vũ khí, thiết bị và cơ sở quân sự, chúng có thể hấp thụ sóng trinh sát và làm suy giảm tín hiệu phản xạ, từ đó xuyên thủng khu vực phòng thủ radar của đối phương. Đây là một loại trinh sát chống radar. Một phương tiện mạnh mẽ để giảm bớt sự tấn công của hệ thống vũ khí bằng tên lửa dẫn đường hồng ngoại và vũ khí laser. Ví dụ, mặt cắt phản xạ hiệu quả của máy bay ném bom chiến lược B-1 của Mỹ chỉ bằng 1/50 so với máy bay ném bom B-52 vì nó được phủ bằng vật liệu hấp thụ; sau khi các bộ phận của động cơ trực thăng Cobra 0H-6 và AH-1G được phủ bằng vật liệu hấp thụ, nó có thể làm giảm bức xạ hồng ngoại của động cơ khoảng 90%. Trong Chiến tranh vùng Vịnh năm 1990, máy bay F-117A đầu tiên của Mỹ tới Iraq là máy bay tàng hình được phủ vật liệu hấp thụ, giúp tránh sự giám sát của radar Iraq một cách hiệu quả.

Cải thiện hiệu suất tổng thể của máy

Các tín hiệu sai được tạo ra do sự phản xạ của sóng điện từ từ thân máy bay có thể dẫn đến việc đánh chặn sai hoặc theo dõi sai bởi các radar trên không có độ nhạy cao; Khi một số radar trên máy bay hoặc tàu hoạt động cùng lúc, nhiễu xuyên âm giữa ăng-ten phát và thu của radar đôi khi rất nghiêm trọng, thiết bị gây nhiễu tích hợp trên máy bay hoặc tàu cũng sẽ gây nhiễu radar hoặc thiết bị liên lạc của chính nó . Để giảm bớt sự can thiệp như vậy, nước ngoài thường sử dụng tấm chắn từ tính tuyệt vời bằng vật liệu hấp thụ để cải thiện hiệu suất của radar hoặc thiết bị liên lạc. Nếu radar hoặc thân thiết bị liên lạc, ăng-ten và tất cả các vật thể gây nhiễu xung quanh được phủ bằng vật liệu hấp thụ thì chúng có thể khiến chúng nhạy hơn và chính xác hơn trong việc phát hiện mục tiêu địch; phủ các bức tường xung quanh lỗ mở ăng-ten parabol của radar bằng vật liệu hấp thụ có thể làm cho chúng nhạy hơn và chính xác hơn. Nó có thể làm giảm nhiễu của búp bên tới búp chính và tăng khoảng cách hoạt động của ăng ten phát. Nó cũng có thể làm giảm nhiễu của phản xạ mục tiêu sai trên ăng-ten thu. Việc ứng dụng vật liệu hấp thụ trong hệ thống thông tin vệ tinh sẽ tránh nhiễu giữa các đường truyền và cải thiện độ nhạy của các máy liên lạc trên không gian và trạm mặt đất, từ đó nâng cao chất lượng liên lạc.

sự bảo vệ an toàn

Do ứng dụng radar công suất cao, thiết bị liên lạc, lò vi sóng và các thiết bị khác, việc ngăn chặn bức xạ điện từ hoặc rò rỉ và bảo vệ sức khỏe của người vận hành là một chủ đề mới và phức tạp. Vật liệu hấp thụ có thể đạt được mục đích này. Ngoài ra, các vấn đề về bức xạ điện từ thường gặp trong các thiết bị gia dụng hiện nay, có thể được ngăn chặn một cách hiệu quả thông qua việc sử dụng hợp lý các vật liệu và linh kiện hấp thụ.

buồng không phản xạ vi sóng

Không gian bao gồm các bức tường được trang trí bằng vật liệu hấp thụ được gọi là buồng không phản xạ vi sóng. Một không gian trống không phản chiếu tương đương (vùng không nhiễu) có thể được hình thành trong phòng tối. Sóng điện từ phản xạ từ môi trường xung quanh nhỏ hơn nhiều so với năng lượng điện từ trực tiếp và có thể bỏ qua. Buồng không phản xạ vi sóng chủ yếu được sử dụng để đo trở kháng đặc tính và khả năng ghép nối của radar hoặc ăng-ten liên lạc, tên lửa, máy bay, tàu vũ trụ, vệ tinh, v.v., để đo mô hình ăng-ten ba lô được các phi hành gia sử dụng và để lắp đặt, kiểm tra và điều chỉnh tàu vũ trụ, v.v ... Đây là cả hai. Nó có thể loại bỏ nhiễu lộn xộn bên ngoài và cải thiện độ chính xác và hiệu quả của phép đo (có thể hoạt động trong nhà suốt ngày đêm) và cũng có thể giữ bí mật.

Tấm cách ly từ tính sạc không dây RFID/NFC

Vật liệu hấp thụ được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như RFID/NFC và sạc không dây để giải quyết vấn đề nhiễu kim loại mà RFID/NFC gặp phải. Chúng có thể được gắn vào bất cứ nơi nào xảy ra nhiễu, thuận tiện, thân thiện với môi trường và nhanh chóng. Nó cũng giải quyết vấn đề nóng lên của sạc không dây và cải thiện hiệu quả của sạc không dây.

loại vật liệu

1. Vật liệu hấp thụ cao su được nạp từ tính linh hoạt và mỏng: vật liệu hấp thụ tần số được điều chỉnh

Vật liệu hấp thụ tần số điều chỉnh hoặc vật liệu hấp thụ tần số cộng hưởng có đặc tính tổn thất phản xạ cực cao ở các tần số riêng biệt, thường có độ suy giảm lên tới 20dB. Vật liệu hấp thụ tần số được điều chỉnh mang lại đặc tính hấp thụ băng tần hẹp từ 1 đến 40GHz.

2. Vật liệu hấp thụ cộng hưởng khoang

Vật liệu hấp thụ cộng hưởng khoang được thiết kế để thể hiện đặc tính tổn thất cao khi được đặt trong khoang vi sóng. Vật liệu hấp thụ sẽ làm giảm hệ số Q một cách hiệu quả bằng cách làm giảm cộng hưởng khoang, tần số cộng hưởng hoặc sóng hài. Ở tần số từ 1 đến 20 GHz, vật liệu hấp thụ cộng hưởng khoang có thể hấp thụ năng lượng sóng điện từ tới từ các hướng bình thường và góc cao.

3. Vật liệu xốp hấp thụ tần số vô tuyến

Vật liệu hấp thụ sóng bề mặt

Vật liệu hấp thụ sóng bề mặt là vật liệu hấp thụ cao su tổng hợp có tải trọng từ mạnh nhất. Vật liệu hấp thụ sóng bề mặt được thiết kế để có đặc tính tổn thất cao nhất. Vật liệu này được sử dụng để đặt trên các bề mặt dẫn điện hoặc kim loại và hấp thụ sóng truyền hoặc sóng bề mặt. Vật liệu hấp thụ sóng bề mặt có thể hấp thụ sóng truyền hoặc năng lượng sóng bề mặt từ 1 đến 20 GHz.

Vật liệu hấp thụ tần số thấp

Vật liệu hấp thụ tần số thấp có đặc tính suy giảm cao ở dải tần số vi sóng. Vật liệu này được chế tạo thành các hạt từ tính có hình dạng khác nhau và có tính thấm từ cao trong dải tần từ 1 MHz đến 3 GHz.

4. Vật liệu hấp thụ bọt điện môi linh hoạt

Chất liệu lưới xốp hấp thụ

Vật liệu hấp thụ bọt có lưới là vật liệu tấm chứa carbon dẫn điện rất nhẹ, có thể làm giảm đáng kể sóng điện từ tới theo hướng bình thường và lệch. Vật liệu bọt có lưới được xử lý bằng lớp phủ gradient liên tục và có đặc tính suy giảm phản xạ băng thông rộng từ 1 đến 20 GHz.

Vật liệu hấp thụ bọt bị hư hỏng

Vật liệu hấp thụ bọt bị tổn hao là những tấm chứa carbon nhẹ, chi phí thấp. Nó được gia công với lớp phủ đồng nhất và có đặc tính suy hao chèn cao trong dải tần từ 1 đến 20 GHz.

5. Vật liệu hấp thụ tần số vô tuyến

Chất liệu hấp thụ bọt xoăn

Chất hấp thụ bọt xoăn là vật liệu tấm chứa carbon nhẹ có hình dạng giống như một "khay trứng." Cấu trúc thuôn nhọn trên vật liệu cho phép suy hao phản xạ cao từ 1 đến 20 GHz.

6. Scầu nguyện và đổ vật liệu hấp thụ

Chất bịt, mực và chất phủ hấp thụ

Vật liệu phủ hấp thụ có thể được sản xuất bằng nhiều kỹ thuật ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như phun, phun hoặc phủ ngâm. Vật liệu có thể được xử lý từ vật liệu một hoặc hai phần có độ nhớt khác nhau.